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高通量测序得到的突变位点必须经过验证

已有 83 次阅读 2026-1-12 13:38 |个人分类:二代测序验证|系统分类:科普集锦

高通量测序可以从数百万个碱基中标记出一个突变按照标准操作规范,所有报告的突变必须经过一代测序验证。

一、技术盲区

NGS的强大毋庸置疑,但它并非完美无缺。这项技术本质上是将基因组打碎成片段进行测序,然后通过计算重新组装。在这个过程中,某些基因组区域会成为技术的盲区

重复区域是最典型的问题。基因序列中可能连续出现78个相同的碱基(如AAAAAAANGS的短读长跨越这些区域时,准确判断重复次数变得异常困难。

GC含量区域是另一个挑战。GC碱基对结合更加紧密,使得这些区域在测序文库制备中难以处理,常常导致覆盖不足或完全缺失。

同源序列难以区分短读长无法跨越高度同源区域,难以找到唯一比对位置算法可能比对到序列的错误位置,产生误导性结果。

染色体结构变异同样棘手当遇到大片段的插入、缺失、倒位或重复时,NGS很难精确定位变异的起点和终点。

这些技术局限性不是理论上的担忧。而2019年《Journal of Molecular Diagnostics》的一项调查发现,一些实验室的NGS检测结果,超过2%(特别是插入/缺失)是错误的这样的错误集中出现在上述的技术盲区

PIIS1525157818302915_06.png数据集:蓝色为阳性,红色为假阳性

二、验证金标准

NGS标记出一个阳性突变时,尤其是位于上述高风险区域的突变,一代测序仍然是无可争议的金标准。与NGS的间接推断不同,Sanger测序产生的是直观、连续的序列数据,以清晰的峰图形式呈现。

验证的必要性已经渗透到行业标准和指南中。美国医学遗传学与基因组学学会在其技术标准中明确指出:对于用于临床诊断的NGS检测,应使用正交方法验证所有致病和可能致病变异。

欧洲分子基因诊断质量联盟的指南则更加具体:对于NGS检测到的序列变异,特别是位于复杂基因组区域的变异,应使用Sanger测序进行确认。

三、系统性验证

实验设计阶段,前瞻性规划验证策略。这包括在样本预算中预留验证专用材料,专门的经费和实验时间。

数据分析阶段,实施风险分层评估。不是所有变异都需要同等级别的验证。可以根据变异类型、基因组位置和临床重要性建立分层验证方案:位于高风险复杂区域的突变需要验证;新发现的且预测为目标突变需要验证;用于指导关键治疗决策的变异必须验证。

对于临床实验室,还有额外的质量控制要求。许多认证机构要求实验室定期进行阳性样本的再验证,确保整个检测流程的持续准确性。人员培训也至关重要——技术人员必须能够正确解读Sanger测序峰图,识别可能的伪影。

四、成本与风险的权衡

Sanger测序每个反应需要额外的经费,验证流程可能使报告延迟几天到一周。但比起错误诊断带来的代价,这些成本微不足道。

一次假阳性报告可能导致不必要的治疗甚至手术。而一次假阴性则可能让患者错过早期干预的机会。

对于研究项目,未经验证的阳性结果可能导致整个研究方向的错误,浪费数月甚至数年的工作时间。在论文评审过程中,审稿人通常也会提出这方面的要求

 



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